CN101135699B - 车速传感器诊断系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于车速传感器的诊断系统，包括：加档模块，基于车速传感器(VSS)的信号有选择地开始使变速器加档；减速检测模块，监测发动机速度和输入速度中的至少一个由于所述加档而引起减速；和转矩请求模块，监测发动机转矩并且基于所述速度的降低和所述发动机转矩有选择地诊断VSS故障。

Description

车速传感器诊断系统和方法
技术领域
本发明公开的涉及车辆诊断系统，更具体地涉及一种确定速度传感器的故障的车辆诊断系统和方法。
背景技术
通常一个车辆动力系统包括一个变速器和一个发动机。变速器将发动机转矩传递到驱动轴，其带动车轮转动。车速传感器确定驱动轴的转速。一种特殊的车速传感器是霍尔效应传感器，其基于磁场变化产生的感应电流确定驱动轴转速。霍尔效应传感器不需要外部电源。但是，霍尔效应传感器不能精确地确定低转速。
一种电动车速传感器(VSS)可以提高确定低转速的精确性。当传感器断电时这种类型的传感器可能失效。但是，当VSS未做响应时，很难确定是因为对VSS中断电源还是因为输出轴实际上是不动的。
发明内容
因此，提供一种车速传感器的诊断系统。该系统包括：加档模块，基于车速传感器(VSS)信号有选择地开始使变速器加档；一个减速检测模块，监测发动机速度和输入速度中的至少一个由于所述加档而引起减速；和一个转矩请求模块，其监测发动机转矩并且基于所述速度的降低和所述发动机转矩有选择地诊断VSS的故障。
另一个方面，还提供一种诊断VSS的故障的方法。该方法包括：基于车速传感器(VSS)信号有选择地启动变速器的加档；监测发动机速度和输入速度中的至少一个由于所述加档而引起减速；当减速发生时，监控发动机转矩，和基于所述减速和所述发动机转矩有选择地诊断VSS的故障。
从下文的详细描述中本发明应用的其它方面将很清晰。应当明白，在描述本发明的优选实施例时，详细描述和具体实施例只是为了叙述的目的而不是为了限制本发明的范围。
附图说明
从下面的详细描述和附图将更完全地理解本发明，其中：
图1是车辆的功能框图，该车辆包括根据本发明的电动车速传感器诊断系统；
图2是描述根据本发明的车速传感器诊断系统的数据流图；和
图3是描述根据本发明的车速传感器的诊断方法的流程图。
具体实施方式
下面的描述实质上只是示例性的，而不是限制本发明、它的用途或使用。应当明白，在附图中，相应的附图标记表示相似的或者对应的部件和特征。如本文中所使用的，术语模块表示一个专用集成电路(ASIC)、一个电子电路、一个处理器(共享的、专用的或者集群的)和执行一个或多个软件或硬件程序的存储器、一个组合逻辑电路或者其它提供所述功能的适当的组件。
现在参考图1，通常用10表示一个车辆。该车辆包括一个发动机12，其通过一个变矩器16驱动变速器14。通过节气门18将空气吸入发动机12。空气与燃料混合，并且在发动机12的汽缸(未示出)中燃烧，以驱动曲轴19转动，产生驱动转矩。该变矩器16通过输入轴20为变速器14提供驱动转矩。在优选实施例中所示的变速器14是一个多速、自动、离合器至离合器变速器，其基于驱动转矩驱动输出轴22。可以理解，变速器14可以是任何一种自动变速器。
输出轴22驱动车辆10的传动系统24。一个档位选择装置26使得一个操作员将变速器14设置到一个所需的操作档位，这些档位包括(但不限于)停车、倒车、空档和一个或多个前进驱动位置。变速器14的液动离合器C1、C2、C3、C4和C5控制发动机12和传动系统24之间的速度和转矩关系。承压流体从调节的液压源28被提供到离合器。离合器C1、C2、C3、C4和C5通过控制阀30与液压源耦合，通过将液体充入离合器C1、C2、C3、C4和C5或将液体从其中放出以便调节离合器压力。
一个控制模块32基于所要求的传动比来控制阀30。该传动比对应于一个或多个齿轮。更具体地，该控制模块32控制阀30以便有选择地啮合和脱离五个离合器C1、C2、C3、C4和C5，以提供空档、六个前进传动比及一个倒车传动比。虽然示例的自动变速器14包括六个前进传动比及一个倒车传动比，可以理解的是，该自动变速器14能够操作更多或更少的传动比。
基于从位于车辆10内的各种传感器和/或其它控制模块(未示出)接收到的各种输入，控制模块32控制变速器14。节气门位置传感器34响应于节气门18的位置并且输出节气门位置信号。一个发动机速度传感器36响应于曲轴19的转速并且输出发动机速度信号。一个输入速度传感器38响应于输入轴20的转速并且产生输入速度信号。一个输出速度传感器30响应于输出轴22的转速并且产生输出速度信号。控制模块32接收上述信号，并且基于本发明的速度传感器的诊断方法来诊断输出速度传感器40和输入速度传感器38中的至少一个。为了简化本发明，本发明的其余部分将把输入速度传感器38和输出速度传感器40统一称为车辆速度传感器(VSS)。
现在参考图2，数据流框图描述了可以嵌入在控制模块32中的车速传感器诊断系统的各种实施例。根据本发明的车速传感器诊断系统的各种实施例可以包括任何数目的可嵌入在控制模块32中的子模块。所示的子模块可以被组合和/或被进一步分配以便类似地诊断车速传感器的故障。能够从车辆10中的传感器接收系统32的输入，由在控制模块32中的其它子模块确定该输入，或者从车辆10中的其它控制模块(未示出)中接收该输入。
在不同的实施中，图2的控制模块32包括一个加档模块102、一个减速检测模块104和一个转矩请求模块106。加档模块102有选择地启动一个加档指令108，从而控制变速器16(图1)以换到更高的传动比。即使当变速器16正在驱动范围110内运行并且从VSS信号确定的车速112低于预定阈值(如零或近似零)时，加档模块102也可以命令加档。
减速检测模块104确定在加档事件期间和/或之后发动机速度114是否降低。更具体地，减速检测模块104监控发动机速度。当第一发动机速度值大于第二发动机速度值时确定速度降低。其中将第一发动机速度值定义为在刚好是加档之前的发动机速度。将第二发动机速度值定义为在刚好加档之后的发动机速度。可以理解的是，类似地，减速检测模块104能够基于输入速度传感器20(图1)产生的输入速度确定速度的降低。如果在加档后发动机的速度没有降低，减速检测模块104启动减速指令115，从而控制变速器16(图1)以换到更低的传动比。
转矩请求模块106确定速度降低是否由于加档事件或者发动机转矩减少引起。更具体地，转矩请求模块106计算发动机转矩116或节气门位置118中的至少一个，其中节气门位置与发动机转矩有直接关系。例如，驾驶员可以在加档期间将他的脚从油门踏板上移开，从而引起节气门位置118的负变化。这种节气门位置118中的负变化引起发动机转矩116的减小。因此，转矩请求模块监控发动机转矩116和/或节气门位置118。在各种实施例中，基于加档前的发动机转矩116和加档后的发动机转矩116的比较，确定发动机转矩116的减小。类似地，基于加档前的节气门位置115和加档后的节气门位置118的比较，确定发动机转矩116的减小。
如果发动机速度114的减少是由发动机转矩115的减小引起的，则转矩请求模块诊断VSS为正常工作。如果发动机速度114的减小不是由发动机转矩的减小引起的，而只是由加档引起的，则转矩请求模块诊断VSS为故障。从而设定诊断码120。
现在参考图3，总的用200来表示速度传感器诊断系统的示范性步骤。在步骤201中，控制计算变速器的操作档位。如果变速器工作在驱动范围内，则控制进行到步骤220。否则控制结束。如果在220中，VSS没有发送速度信号或该信号小于或等于预定最小值(如，零)，则控制进行到步骤225，否则控制结束。在步骤225中，通过比较发动机速度与预定的最小阈值，控制确定发动机是否在工作和在怠速模式。当发动机不在怠速模式中(发动机速度大于最小阈值)时，控制进行到步骤230。否则控制在242启动减档并且结束。
在步骤230中，控制启动加档。在步骤240中，控制计算发动机速度。如果在240中发动机速度降低，则控制进行到步骤250。否则控制结束。如果发动机速度降低，则控制继续确定发动机速度的降低是否由发动机转矩的减小(即，松开油门踏板)引起的。在步骤250中，控制确定发动机的转矩是否减小。如果发动机的转矩降低，则控制结束。如果发动机的转矩没有降低，则在步骤260中控制继续检查节气门位置是否发生变化(如，减少了预定量)。如果节气门位置降低，则控制结束。如果节气门位置没有变化，则没有减速，而且发动机速度的降低是由加档引起的。从而，在步骤270中控制设置故障代码。
从前面的描述中本领域技术人员能够看出，本发明的主要教导能够在不同的形式中实行。从而，虽然本文已经结合特定实施例描述了本发明，但是本发明的真实范围不应当被这样限制，因为根据对附图、实施例和附加权利要求的研究，对技术人员来说，其它变化将会变得很清晰。

Claims (17)

1.一种用于车速传感器的诊断系统，包括：
加档模块，其基于车速传感器VSS的信号有选择地开始使变速器加档；
减速检测模块，其监测发动机速度和输入速度中的至少一个由于所述加档而引起减速；和
转矩请求模块，其监测发动机转矩并且基于所述速度的减少和所述发动机转矩有选择地诊断VSS故障。
2.如权利要求1所述的诊断系统，其中当所述VSS信号低于预定最小值并且发动机速度和输入速度中的至少一个位于预定范围内时，所述加档模块有选择地启动所述加档。
3.如权利要求1所述的诊断系统，其中当变速器在驱动范围内操作时，所述加档模块有选择地启动所述加档。
4.如权利要求1所述的诊断系统，其中基于启动所述加档之前确定的第一发动机速度和启动所述加档之后确定的第二发动机速度之间的差，所述减速检测模块确定所述发动机速度降低。
5.如权利要求1所述的诊断系统，其中当所述发动机的速度降低而发动机的转矩保持不变时，所述转矩请求模块诊断所述VSS故障。
6.如权利要求1所述的诊断系统，其中基于发动机的工作参数，计算所述发动机的转矩。
7.如权利要求1所述的诊断系统，其中所述转矩请求模块监控节气门位置并且基于所述速度的降低和所述节气门位置有选择地诊断所述VSS故障。
8.如权利要求7所述的诊断系统，其特征在于当节气门位置的变化处于预定负位置范围内时并且当所述发动机的速度降低时，所述转矩请求模块诊断所述VSS为故障。
9.如权利要求1所述的诊断系统，其中所述转矩请求模块基于所述VSS故障设置诊断代码。
10.一种诊断速度传感器的故障的方法，包括：
基于车速传感器VSS的信号有选择地启动变速器的加档；
监测发动机速度和输入速度中的至少一个由于所述加档而引起速度降低；
当减速发生时，监控发动机的转矩；和
基于所述减速和所述发动机的转矩有选择地诊断VSS的故障。
11.如权利要求10所述的方法，其中当所述VSS信号小于预定最小值并且发动机速度和输入速度中的至少一个位于预定范围内时，启动所述加档。
12.如权利要求10所述的方法，其中当变速器在驱动范围内工作时，启动所述加档。
13.如权利要求10所述的方法，其中所述监控发动机速度和输入速度的至少一个的速度降低还包括计算在启动所述加档之前确定的第一发动机速度和启动所述加档之后确定的第二发动机速度之间的差。
14.如权利要求10所述的方法，其中所述有选择地诊断VSS故障还包括当所述发动机的速度减少而所述发动机的转矩保持不变时，诊断所述VSS为故障。
15.如权利要求10所述的方法，还包括监控节气门位置并且基于所述减速和所述节气门位置有选择地诊断所述VSS为故障。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述选择性地诊断VSS故障还包括当节气门位置的变化处于预定负范围内时并且当所述发动机的速度降低时，诊断所述VSS为故障。
17.如权利要求10所述的方法，还包括基于所述VSS故障设定诊断代码。
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